وزن مخصوص قیر / روش های اندازه گیری چگالی

قیر (Bitumen) و آسفالت (Asphalt) مفاهیمی هستند که گاهی به جای یکدیگر استفاده می‌شوند. «Bitumen» معمولاً به ماده سیاه و چسبناکی اشاره دارد که از تقطیر نفت خام یا به صورت طبیعی یافت می‌شود. در مناطق مختلف، مانند بریتانیا و ایالات متحده، «Asphalt»  اغلب برای توصیف مخلوطی از قیر و سنگدانه‌ها که در روسازی جاده‌ها به کار می‌رود، استفاده می‌شود. بررسی چگالی این ترکیبات اهمیت زیادی دارد در این مقاله روش های اندازه گیری دانسیته قیر را بررسی می‌کنیم.

اهمیت اندازه ‌گیری چگالی قیر

اندازه ‌گیری دقیق چگالی و وزن مخصوص قیر در این صنعت برای تبدیل حجم به جرم، که اساس معاملات تجاری است، ضروری می‌باشد. همچنین، چگالی به دست آمده در دسته‌بندی قیر پس از فرآیند پالایش و در توسعه محصولات جدید با کیفیت بالاتر، اهمیت دارد. اما چه روشی برای این منظور مناسبتر است؟

روش‌های اندازه‌ گیری چگالی قیر

روش‌های تست ASTM D70 و EN 15326 نیاز دارند که پیکنومتر تا حدی با نمونه گرم شده و بدون پاشش پر شود. در این فرآیند، نمونه نباید به دیواره‌های داخلی پیکنومتر در بالای سطح پر شدن برخورد کند. این کار دشوار است چون سر پیکنومتر فقط حدود ۲ سانتی‌متر عرض دارد. سپس قیر باید تا دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد خنک شود. هنگامی که قیر تا این دما خنک شد، پیکنومتر باید با آب پر شده و در دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد در ترموستات قرار داده شود و از وزن‌های تعیین شده برای محاسبه چگالی نمونه استفاده شود. متاسفانه، این روش زمان بر و ممکن است نتایج را با خطا همراه کند و همچنین به تمرین و مهارت زیادی نیاز دارد. علاوه بر این، دقت به دست آمده متوسط است. چالش های این روش از جمله:

زمان‌بر بودن: فرآیند ممکن است تا ۲ ساعت طول بکشد.

نیاز به مهارت: دقت در پر کردن و کنترل دما حیاتی است.

دقت متوسط: نتایج ممکن است دقیق نباشند.

تمیزکاری سخت و زمان بر : نیاز به گرمایش، خیساندن و شستشو دارد.

در روش های مدرن از چگالی سنج دیجیتال استفاده می‌شود که با استفاده از استاندارد ASTM D8188 دقیق‌ترین نتایج را برای کاربر ارائه می‌دهد. روشی نوین و سریع‌ که تنها با 3 تا 4 میلی لیتر از نمونه قیر اندازه گیری را انجام می دهد. دستگاه به طور اتوماتیک مقادیری مانند عدد وزن مخصوص یا چگالی نسبی را نیز محاسبه می‌کند. این روش نسبت به روش سنتی مزایایی دارد از جمله:

سرعت بالا: نیاز به 12 دقیقه زمان برای  اندازه گیری

تمیزکاری آسان: با تزریق مقدار کمی حلال (مانند تولوئن)

در جدول زیر هر مقایسه دو روش را مشاهده می کنید:

واحد های رایج اندازه گیری

چگالی قیر معمولا بر حسب گرم بر سانتی‌متر مکعب (g/cm³) یا کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m³) بیان می‌شود. در صورت نیاز به عدد API یا چگالی نسبی، این مقادیر (در صورت استفاده از پیکنومتر به صورت دستی، و در صورت استفاده از چگالی‌سنج دیجیتال به طور اتوماتیک توسط دستگاه) باید محاسبه گردند.

چه دستگاهی برای این منظور مناسب است؟

دستگاه دانسیتومتر مخصوص قیر مدل DMA 4200 M تولید کمپانی Anton Paar گزینه ای مناسب برای بررسی چگالی قیر است که با  استاندارد ASTM D8188 کار می‌کند. این دستگاه به دلیل دقت بالا، زمان اندازه‌گیری کوتاه‌تر  (حدود ۱۰ تا ۱۵ دقیقه)،  نیاز به حجم نمونه کمتر  (۳ تا ۴ میلی‌لیتر) و  تمیزکاری ساده‌تر نسبت به روش سنتی، مزیت قابل ‌توجهی دارد و مورد اعتماد آزمایشگاه های حرفه ای در سراسر ایران قرار گرفته است.

چگالی سنج دیجیتال مخصوص قیر

نتیجه گیری

در صنعت قیر و آسفالت اندازه گیری چگالی قیر و چگالی نسبی برای دستیابی به کیفیت بالا اهمیت دارد. برای این منظور استفاده از دستگاه های دیجیتال توصیه می‌شود تا با کمترین خطا بهترین نتایج با دقت بالا به دست آید.